ProektSystem

Додаток 2-Б

Коефіцієнт лінійного розширення 1 для сталей марок 10, 15, 20, Ст. 3, Ст. 4

Температура	1 102	Температура	1 102
стінки труби, 0С	мм/м 0С	стінки труби, 0С	мм/м 0С
20	1,8	250	1,31
75	1,2	275	1,32
100	1,22	300	1,34
125	1,24	325	1,35
150	1,25	350	1,36
175	1,27	375	1,37
200	1,28	400	1,38
225	1,3	425	1,40

Додаток 2-В

Рекомендовані максимальні швидкості пари в паропроводах, м/сек.

Умовний діаметр труб, мм	Перегріта пара	Насичена пара
до 200 мм	50	35
більше 200 мм	80	60

51

Додаток 2-Г

Норми втрат теплоти ізольованими водяними теплопроводами при наземній прокладці з розрахунковою середньорічною температурою зовнішнього повітря +5 °С [14]

Зовнішній діаметр			qн, кВт/м
трубопроводу dН, мм	50	75		100	125
32	15	23		31	38
48	18	27		36	45
57	21	30		40	49
76	25	35		45	55
89	28	38		50	60
108	31	43		55	67
133	35	48		60	74
159	38	50		65	80
194	42	58		73	88
219	46	60		78	95
273	53	70		87	107
325	60	80		100	120
377	71	93		114	135
426	82	105		128	150
478	89	113		136	160
529	95	120		145	170
630	104	133		160	190
720	115	145		176	206
820	135	168		200	233
920	155	190		225	260
1020	180	220		255	292
1420	230	280		325	380

52

Додаток 2-Д

Норми втрат теплоти ізольованими водяними теплопроводами при підземній безканальній прокладці і прокладці в непрохідних каналах з розрахунковою середньорічною температурою грунту +5 °С [14]

							qн, кВт/м
, мм	=50 °С	=65 °С		Сумарні втрати для		= 65 °С	=90 °С	Сумарні втрати для		= 90 °С	=110 °С	Сумарні втрати для		= 110 °С
н	ср.р. 0	ср.р.	п		срр.. п		ср.р. п		срр.. п		ср.р. п		срр.. п
Зовнішнійдіаметртруб d	зворотноїДлялініїпри t	подаючоїДлялініїпри t			прокладкидвотрубної	приt	подаючоїДлялініїпри t		прокладкидвотрубної	приt	подаючоїДлялініїпри t		прокладкидвотрубної	приt
32	20	25			45		32		52		38		58
57	25	31			56		40		65		47		72
76	29	35			64		45		74		53		82
89	31	38			69		49		80		57		88
108	34	42			76		54		88		62		96
159	42	52			94		65		107		75		117
219	51	62			113		79		130		91		142
273	60	72			132		90		150		103		163
325	68	81			149		100		168		115		183
377	76						107		183		126		202
426	82						121		203		137		219
478	91						132		223		150		241
529	101						142		243		160		261
630	114						163		277		184		298
720	125						181		306		202		327
820	141						200		341		223		364
920	155						218		373		244		399
1020	170						240		410		266		436

53

				Додаток 2-Е
				Теплоємність пари
С	Р	, кДж
		кг К
2.9							Тиск пари,
							Lдавление
							МПа
							пара в МПа
2.7
							4.0
					2.0	3.0
2.5					1.6	2.5
		Насыщенный			1.2
		Насиче-
		Пар
		на пара
2.3				0.8
				0.6
				0.5
				0.4
2.1				0.3
				0.2
			0.1
1.9			150	200	250	300	350	400
	100
							Температура,0С

54

Додаток 4-А

Рекомендована товщина ізоляції

Діаметр умовного	Рекомендована товщина ізоляції, мм
проходу труби, мм	паропроводи	водопроводи
40	80	40
50	100	80
100	150	90
150	160	100
200	180	100
250	180	100
300	190	100
350	200	100
400	200	110
500	210	120
600	220	120
700	230	120
800	250	120

55

5 РОЗРАХУНОК ТЕПЛОВИХ СХЕМ ДЖЕРЕЛ ТЕПЛОПОСТАЧАННЯ

5.1 Загальні положення

Проектуванню будь-якої теплопідготовчої установки передує аналіз вихідних даних по характеру теплових навантажень, вигляду теплоносія і вибір для даних конкретних умов схеми відпуску теплоти в цілому.

Розрахунок теплової схеми котельної робиться з метою визначення витрат пари і води при характерних режимах роботи теплопідготовчої установки і складання загального матеріального балансу пари і води. Розрахунком визначається температура різних потоків води (мережевої, підживлювальної, сирої, пом’якшеної) і конденсату.

На розрахунковій тепловій схемі вказується напрям основних потоків теплоносіїв, їх витрати і параметри.

Результати розрахунку є початковими для розрахунку і вибору устаткування окремих вузлів теплової схеми і основних трубопроводів котельної. Вибір числа і одиничної потужності котлів також робиться на підставі результатів розрахунку теплової схеми. В разі наявності двох або більшої кількості варіантів установки котлів вибір слід робити на підставі техніко-економічного обґрунтування.

Розрахунок теплової схеми виконується для наступних характерних режимів роботи:

–максимального зимового при розрахунковій температурі зовнішнього повітря для проектування систем опалювання.

–зимового режиму при середній температурі зовнішнього повітря за найбільш холодний місяць. Розрахунок по цьому режиму робиться для вибору одиничної потужності котлоагрегатів.

–режиму, відповідного середній температурі зовнішнього повітря за опалювальний сезон. Розрахунок теплової схеми по цьому режиму робиться з метою визначення основних техніко-економічних показників роботи станції.

–літнього режиму, який характеризує роботу котельної в літній період за відсутності опалювально-вентіляційного навантаження. Технологічне навантаження приймається максимально-добовим; навантаження гарячого водопостачання – по середньодобовій за добу найбільшого водоспоживання.

Методика розрахунку теплової схеми джерела для відпуску теплоти промислово-опалювальним споживачам передбачає наступні розрахунки:

1. Розрахунок незалежної потужності котлоагрегатів, що визначається лише зовнішніми паротеплоприймачами. Ця потужність розраховується виходячи із заданих теплових навантажень.

2. Розрахунок потужності котлоагрегатів, необхідної для покриття витрат теплоти на власні потреби котельної: деаератори, пароводяні і водоводяні підігрівачі і тому подібне.

56

Витрата пари на власні потреби багато в чому визначається схемою теплової мережі (відкрита або закрита ) і величиною повернення конденсату на станцію.

У свою чергу ці чинники впливають на величину додаткової води, що поступає на станцію для заповнення втрат теплоносія у споживача.

3. Розрахунок дійсної (сумарної) теплопродуктивності котельної установки.

Розрахунок слід виконувати паралельно для всіх чотирьох режимів. Результати розрахунку зручно представляти в табличній формі.

При визначенні витоків теплоносія у водяних теплових мережах слід приймати їх рівними 0,5 % об'єму води в трубопроводах і місцевих опалювально-вентіляційних системах споживачів.

Об'єм води в зовнішніх трубопроводах може бути визначений по питомих об'ємах залежно від розрахункового теплового навантаження, м3

		VTC Qжр	Анж Qпр Анп ,	(5.1)
де	Qжр ,	Qпр - розрахункові теплові навантаження житлових		будівель і
підприємст, МВт ;
	A нж ,A нп -, питомі об'єми води в зовнішніх тепломережах, м3 /МВт.
	Для	міст і населених пунктів	A нж 8,0 ?10,0;	для селищ

A нж 10,3?12,0; для промислових підприємств Aнп 6,0 8,0.

Об'єм трубопроводів усередині будівель (місцеві системи) підраховуються аналогічно, при цьому Амж=25,0; Aмп=12,0?15,0.

У розрахунку теплової схеми парової котельної втрати теплоти з випаром не враховуються, оскільки за наявності охолоджувача випара вони дуже малі.

Величину безперервного продування котлів в розрахунку теплової схеми згідно з нормами для парових котлів з робочим тиском до 1,4 МПа слід приймати не більше 10% номінальної паропродуктивності котла, а для котлів з тиском 4 МПа –5%.

При деаерації живильної і підживлювальної води в деаераторах атмосферного типу з подачею в них гріючої пари, величина додаткової (сирої) води по станції зменшується на величину конденсату гріючої пари.

Розрахунок теплової схеми базується на складанні і вирішенні системи рівнянь теплового і матеріального балансу. Вибір основного і допоміжного устаткування котельної установки на підставі розрахунку її теплової схеми повинен робиться відповідно до діючих норм проектування [20]. Рекомендації по вибору допоміжного устаткування промисловоопалювальної котельної приведені в [21].Слід також мати на увазі, що парове максимально-зимове навантаження котельної, як правило, повинне покриватися всіма встановлюваними паровими котлами без резерву. Одинична потужність парових котлів повинна дозволяти проведення планово-запобіжних ремонтів.

57

Для швидкого визначення ряду розрахункових величин рекомендується використовувати графіки, що приведені в Додатках.

Послідовність виконання розрахунків теплових схем викладена в прикладах, приведених в даному посібнику.

Як приклад використані розрахунки теплових схем котельних з паровими і водогрійними котлами для закритої і відкритої систем теплопостачання, виконаних ДПІ Сантехпроект [16, 17, 18].

У посібнику приведені також методичні рекомендації і приклади розрахунку і вибору устаткування водопідготовчої установки і розрахунку техніко-економічних показників котельних. За основу узяті матеріали ДПІ Сантехпроект [22, 23].

5.2 Розрахунок теплової схеми виробничо-опалювальної котельної з паровими котлами

5.2.1 Приклад розрахунку теплової схеми котельної з паровими котлами для закритої системи теплопостачання

Тепловою схемою виробничоопалювальної котельної передбачається відпуск споживачам теплоти у вигляді насиченої пари і гарячої води. Тому вона є найбільш загальною схемою, з якої шляхом виключення окремих елементів можуть бути отримані схеми виробничої і опалювальної котельної.

Слід мати на увазі, що варіант проектування теплової станції з паровими котлами може розглядатися за наявності споживачів пари для технологічних цілей, а також для відпустки невеликої (по відношенню до відпустки пари ) кількості теплоти у водяні мережі.

Теплова схема виробничо-опалювальної котельної приведена на рис. 5.1.

Розрахункові режими.

Для виробничо-опалювальних і опалювальних котельних розрахунок ведеться для чотирьох характерних режимів:

-максимального зимового при розрахунковій температурі зовнішнього повітря для проектування опалювання і вентиляції;

-режиму при середній температурі найбільш холодного місяця;

-режиму при температурі зовнішнього повітря в точці зламу температурного графіка мережевої води (за наявності навантаження на гаряче водопостачання);

-літнього режиму.

В разі відсутності навантаження на гаряче водопостачання режим при температурі зовнішнього повітря в точці зламу температурного графіка мережевої води замінюється режимом в кінці опалювального періоду (температура зовнішнього повітря +8 0С).

Для опалювальної котельної за наявності лише опалювальновентіляційного навантаження виключається літній режим (котельня в літній період не працює).

58

Виробнича котельна розраховується для максимального зимового режиму, режиму при середній температурі найхолоднішого місяця і літнього.

Вихідні дані до розрахунку теплової схеми виробничо– опалювальної котельні для закритої системи теплопостачання приведені в таблиці 5.1. Загальна методика розрахунку ілюструється на прикладі, приведеному в таблиці 5.2.

Додаткові вихідні дані: а) паливо тверде;

б) повернення конденсату від виробничих споживачів під натиском. Графік, приведений в Додатку 5-А на рис. а, дозволяє визначити

питому витрату пари на деаерацію живильної води залежно від долі конденсату в сумарній вазі потоків, що поступають в деаератор (окрім гріючої пари), і від величини безперервного продування.

Графік побудований для наступних розрахункових умов:

-середньозважена температура конденсату, що поступає в деаератор

+80 0С;

-температура сирої води, що поступає в котельну +5 0С.

В разі відхилення дійсних умов від вказаних розрахункових на величину питомої витрати пари вводяться поправки:

а) для літнього режиму у зв'язку з підвищенням температури сирої води

(до +15 0С);

б) на зміну середньозваженої температури конденсату, що поступає в деаератор, у зв'язку з можливою зміною температури конденсату, який повертається з виробництва (температура конденсату від підігрівачів мережевої води приймається постійною і рівною 80 0С). Ці поправки також визначаються по Додатку 5-А.

Середньозважена температура конденсату, що поступає в деаератор, визначається по формулі, 0С

				n
t	ср.вз.	=	G tк	Gi потрti кп	,	(5.2)
				i 1
	к
				п
			G	Gi потр
				i 1

де G - кількість конденсату, що поступає від підігрівачів мережевої води, кг/с;

tk - температура конденсату, що поступає від підігрівачів мережевої води, приймається рівною +800С;

Gi потр- кількість конденсату, що поступає від виробничих споживачів пари, кг/с;

tiкп - температура потоків конденсату, що поступають від виробничих споживачів пари,0С.

59